《材料成形原理》3.6多相合金結(jié)晶-包晶和偏晶

1、3 凝固的結(jié)晶學基礎Fundamentals of Crystalization3 Fundamentals of Crystalization3.1 經(jīng)典形核理論 3.2 固-液界面結(jié)構(gòu)3.3 晶體生長3.4 凝固過程溶質(zhì)的分配3.5 固-液界面的穩(wěn)定性3.5 多相合金的結(jié)晶3.6 多相合金的結(jié)晶共晶 Eutectic L+包晶 Peritectic L + 偏晶 Monotectic L1+ L23.6.2 包晶結(jié)晶 Peritectic Solidification包晶凝固: L+ 存在二元包晶反應的合金：如: Fe-C，F(xiàn)e-Ni，F(xiàn)e-Cr-Ni； Ni-Al，Cu-Fe，Ti-Al

2、輕工程材料； Nd-Fe-B ，Re永磁材料； Tb-Dy-Fe Re 超磁致伸縮材料; Re-Ba-Cu-O高溫超導材料.平衡包晶結(jié)晶過程非平衡結(jié)晶過程平衡難以實現(xiàn)：是擴散控 制相變，動力是相兩界面 的濃度梯度（Cb-Cc）/， 生長速度隨增大越來越慢； 上形成相后， 向內(nèi)生長是有限的， 將從L直接結(jié)晶。初晶殘枝在凝固完成后還存在。鋁黃銅ZCuZn24Al5Fe2Mn2的凝固過程p99案例3.38實驗條件：材料：6969.55%Cu，55.5%Al，2.12.64%Mn， 22.8%Fe，Zn余量，平均Zn當量44.6%。方法：熱分析法、液淬法 所有試樣加熱至1210C，隨爐降溫到指定溫度，

3、壓力下（氣槍法 ）噴入冰鹽水中激冷。ZH67-5-2-2, Fe, SEMT q=1200 C熱分析法確定凝固溫度范圍為939966C ZH67-5-2-2, Fe ,能譜,點掃描ZH67-5-2-2, R=12.5C/min, X425, Tq=1040-1050C, Fe = 3-27m,發(fā)生包晶反應 Fe +L R=21-24C/min, Tq=939-966C, Fe=11-84m, 640XR=21-24C/min, Tq=939-966C, Fe=11-84m, 640X發(fā)生包晶反應 Fe +L ZH67-5-2-2 殘留富鐵相Tq=840-850C + ?；F(xiàn)象許多包晶合金系中，

4、和相之間存在良好的界面共格對應關系。在一個枝晶上可能長出幾個相晶核，各晶核在生長過程位向偏移和界面溶質(zhì)富集，最終好象把原枝晶分成幾個部分，這種現(xiàn)象稱為?；?。 3.6.3 偏晶結(jié)晶 Monotectic Solidification L1 + L2 液相L1在一定的溫度分解為固相和另一種液相L2 偏晶點、偏晶反應溫度水平線在二元相圖中的特點是存在一個兩液相不混溶區(qū)（miscibility gap），區(qū)內(nèi)兩種不同成分液相平衡共存，被稱為難混溶（immiscible）合金。Al-In偏晶合金的單向凝固組織p102案例3.41實驗方法：定向凝固、液淬（熔煉過程Ar氣保護）偏晶點：17.5wt.%In 偏晶溫度：639C R=25m/sR=2.5m/sR=2.5m/sR=25m/sR=2.5m/sL1：17.5wt.%In : Al相（白色）L2：In相（黑色） Al-Pb偏晶合金微觀結(jié)構(gòu)p103案例3.42實驗方法：在離心力作用下液滴甩入水中冷卻，制備顆粒試樣，研究冷卻速度的影響。偏晶點：1.52wt.%Pb偏晶溫度：932C 重力偏析問題顆粒直徑d=1.1mm的試樣的冷卻速度比4.1mm的大10倍以上。隨冷卻速度加